RU2602476C1 - Magnetic hinge - Google Patents
Magnetic hinge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602476C1 RU2602476C1 RU2015137517/12A RU2015137517A RU2602476C1 RU 2602476 C1 RU2602476 C1 RU 2602476C1 RU 2015137517/12 A RU2015137517/12 A RU 2015137517/12A RU 2015137517 A RU2015137517 A RU 2015137517A RU 2602476 C1 RU2602476 C1 RU 2602476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- pole piece
- hinge
- magnetic field
- pole
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C5/00—Electric or magnetic means for converting oscillatory to rotary motion in time-pieces, i.e. electric or magnetic escapements
- G04C5/005—Magnetic or electromagnetic means
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/02—Sliding-contact bearings
- F16C25/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
- F16C25/045—Sliding-contact bearings self-adjusting with magnetic means to preload the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B15/00—Escapements
- G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
- G04B31/004—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/04—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance
- G04C3/06—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using electromagnetic coupling between electric power source and balance
- G04C3/064—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using electromagnetic coupling between electric power source and balance the balance controlling indirectly, i.e. without mechanical connection, contacts, e.g. by magnetic or optic means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49579—Watch or clock making
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к способу ориентирования элемента часов посредством корректировки положения указанного элемента при повороте, изготовленного из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец и второй конец указанного элемента шарнирно установлены в полости.The invention relates to a method for orienting a watch element by adjusting the position of said element during rotation made of a material that is at least partially magneto-permeable or at least partially magnetic, and / or from a material that is at least partially conductive or, respectively, at least partially electrified, while the first end and the second end of the specified element are pivotally mounted in the cavity.
Изобретение также относится к устройству, корректирующему положение элемента часов при повороте, первый и второй концы которого изготовлены из материала, являющегося, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, являющегося, по меньшей мере, частично проводящим или, по меньшей мере, частично электризованным.The invention also relates to a device that corrects the position of the watch element during rotation, the first and second ends of which are made of a material that is at least partially magneto-permeable or at least partially magnetic, and / or from a material that is at least partially conductive or at least partially electrified.
Изобретение также относится к магнитному и/или электростатическому шарниру, содержащему элемент часов, первый и второй концы которого изготовлены из материала, являющегося, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым, или, по меньшей мере, частично магнитным, либо, соответственно, по меньшей мере, частично проводящим, или, по меньшей мере, частично электризованным.The invention also relates to a magnetic and / or electrostatic hinge containing a watch element, the first and second ends of which are made of a material that is at least partially magneto-permeable, or at least partially magnetic, or, respectively, at least partially conductive, or at least partially electrified.
Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему, по меньшей мере, одно устройство указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте, и/или, по меньшей мере, один магнитный и/или электростатический шарнир указанного типа.The invention also relates to a clock mechanism containing at least one device of the indicated type, which corrects the position of the element during rotation, and / or at least one magnetic and / or electrostatic hinge of the specified type.
Кроме того, изобретение относится к часам, содержащим, по меньшей мере, один часовой механизм указанного типа и/или, по меньшей мере, одно устройство указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте, и/или, по меньшей мере, один магнитный и/или электростатический шарнир указанного типа.In addition, the invention relates to a watch containing at least one clock mechanism of the specified type and / or at least one device of the specified type, which corrects the position of the element during rotation, and / or at least one magnetic and / or an electrostatic hinge of the indicated type.
Изобретение относится к области микромеханики и, в частности, к технике измерения времени, для которой оно особенно подходит.The invention relates to the field of micromechanics and, in particular, to a technique for measuring time, for which it is particularly suitable.
Уровень техникиState of the art
В области микромеханики и, в частности, в технике измерения времени для позиционирования оси или вала элемента используют традиционные технические решения, в основе которых лежит механическое трение.In the field of micromechanics and, in particular, in the technique of measuring time, traditional technical solutions are used to position the axis or shaft of the element, which are based on mechanical friction.
Что касается поворотного элемента, содержащегося в часовом механизме, или в генераторе колебаний, существует нерешенная проблема, состоящая в том, что имеется сильная зависимость эффективности и/или добротности элемента от положения часов, содержащих указанный элемент. В частности, при вертикальном положении часов эффективность и/или добротность элемента значительно снижается. В технических решениях, предложенных для преодоления указанной проблемы, предпочтение, в основном, отдается снижению эффективности и/или добротности при горизонтальном положении часов, а не повышению эффективности и/или добротности при вертикальном положении.As for the rotary element contained in the clockwork, or in the oscillation generator, there is an unresolved problem, namely, that there is a strong dependence of the efficiency and / or quality factor of the element on the position of the clock containing the specified element. In particular, when the watch is upright, the efficiency and / or quality factor of the element is significantly reduced. In technical solutions proposed to overcome this problem, preference is mainly given to lowering the efficiency and / or quality factor in the horizontal position of the watch, rather than increasing the efficiency and / or quality factor in the vertical position.
Следовательно, для решения указанных проблем необходимо:Therefore, to solve these problems it is necessary:
- Обеспечить одинаковую эффективность и/или добротность элемента при любом положении часов.- Ensure the same efficiency and / or quality factor of the element at any position of the watch.
- Повысить эффективность и/или добротность элемента при любом положении часов.- Increase the efficiency and / or quality factor of the element at any position of the watch.
Известен патент Германии №1211460, поданный компанией SIEMENS AG, в котором описан подвижный элемент, содержащий стержень, составляющий единое целое с внутренним трубчатым магнитом, который вставлен в наружный трубчатый магнит. Наружный трубчатый магнит может перемещаться в картридже, коаксиальном указанным двум магнитам, относительно опорной поверхности опоры на одном конце и пружины, поддерживаемой втулкой на другом конце. Положение подвижного элемента также корректируется в аксиальном направлении на шпинделе, составляющем единое целое с втулкой. На каждом осевом конце подвижный элемент содержит предохранительный кожух для хрупкого керамического сердечника, являющегося внутренним магнитом. Положение элемента при повороте корректируется посредством взаимодействия двух магнитов, а именно, внутреннего и наружного трубчатых магнитов. Однако первый магнитный полюсный наконечник не является опорой для подвижного элемента, поскольку указанный подвижный элемент соединен с внутренним трубчатым магнитом посредством фланца и одного из двух кожухов. Следовательно, подвижный элемент согласно указанному патенту не свободен относительно первого магнитного полюсного наконечника, сформированного внутренним магнитом, а свободен только относительно второго магнитного полюсного наконечника, сформированного внешним магнитом.Known German patent No. 1211460, filed by SIEMENS AG, which describes a movable element containing a rod that is integral with the inner tubular magnet, which is inserted into the outer tubular magnet. The outer tubular magnet can move in a cartridge coaxial to the two magnets relative to the bearing surface of the support at one end and the spring supported by a sleeve at the other end. The position of the movable element is also adjusted in the axial direction on the spindle, which is integral with the sleeve. At each axial end, the movable element comprises a guard for the fragile ceramic core, which is an internal magnet. The position of the element during rotation is adjusted by the interaction of two magnets, namely, the inner and outer tubular magnets. However, the first magnetic pole piece is not a support for the movable element, since said movable element is connected to the inner tubular magnet by means of a flange and one of two casings. Therefore, the movable element according to the aforementioned patent is not free relative to the first magnetic pole piece formed by the internal magnet, but only relative to the second magnetic pole piece formed by the external magnet.
В патентной заявке Германии №19854063 А1, которую подал Vladimir Jagmann, описывается подвижный элемент, изготовленный из намагничивающегося материала, размер которого меньше воздушного промежутка, в котором он установлен между двумя магнитными полюсными наконечниками, создающими магнитное поле в направлении, перпендикулярном гравитационной силе притяжения, при этом подвижный элемент является полулевитирующим и опирается только на один из магнитных полюсных наконечников, находясь вблизи другого магнитного полюсного наконечника. Ось шарнира подвижного элемента совпадает с осью, определяемой полюсами двух магнитных полюсных наконечников.In German patent application No. 19859563 A1, which was filed by Vladimir Jagmann, describes a movable element made of a magnetizable material, the size of which is smaller than the air gap in which it is installed between two magnetic pole pieces, creating a magnetic field in a direction perpendicular to the gravitational force of attraction, when this movable element is semi-levitating and rests only on one of the magnetic pole pieces, being close to the other magnetic pole piece. The hinge axis of the movable element coincides with the axis defined by the poles of the two magnetic pole pieces.
В патенте Германии №1220224 В, поданном компанией KERN & СО AG, также описывается подвижный элемент, подобным образом поворачивающийся без трения в поле, образованном двумя магнитами. Два магнита имеют выпуклые концы, изготовленные из твердого материала, которые генерируют магнитное поле. Поверхность подвижного элемента, примыкающая к одному из концов магнита, является также выпуклой и подвергается воздействию магнитного поля.German patent No. 1220224 V, filed by KERN & CO AG, also describes a movable element that rotates in the same way without friction in a field formed by two magnets. Two magnets have convex ends made of solid material that generate a magnetic field. The surface of the movable element adjacent to one of the ends of the magnet is also convex and is exposed to a magnetic field.
В патенте Франции №1115966 А, поданном компанией JUNHANS GEB AG, описывается регулятор с вращающимся балансом и используются статические магнитные поля, снижающее влияние веса на колеблющийся элемент.French Patent No. 1,115,966 A, filed by JUNHANS GEB AG, describes a regulator with a rotating balance and uses static magnetic fields to reduce the effect of weight on the oscillating element.
В патенте Германии №1734590, поданном компанией Friedrich Mauthe GmbH, также описывается магнитное устройство, снижающее нагрузку на шарнир.German patent No. 1734590, filed by Friedrich Mauthe GmbH, also describes a magnetic device that reduces the load on the hinge.
В патенте Великобритании №739979 А, поданном компанией ROULEMENTS А BILLES MINIATURES, описывается магнитный подшипник с вертикальной осью, предназначенный для измерительного прибора, такого как гальванометр.UK patent No. 739979 A, filed by ROULEMENTS A BILLES MINIATURES, describes a vertical axis magnetic bearing for a measuring device such as a galvanometer.
В патенте США №3496780 А, поданном компанией CLAVELOUX NOEL, описывается электростатическая подвеска для роторов гироскопа, создаваемая множеством электродов.US Pat. No. 3,496,780 A, filed by CLAVELOUX NOEL, describes an electrostatic suspension for gyro rotors created by a plurality of electrodes.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Согласно изобретению для преодоления проблем известного уровня техники предлагается способ ориентирования элемента часов и, конкретнее, способ центрирования элемента по оси шарнира, позволяющий существенно уменьшить трение, по сравнению со способами ориентирования посредством обычных механических корректирующих устройств, и, таким образом, улучшить независимость качества работы часового механизма от положения часов в пространстве.According to the invention, in order to overcome the problems of the prior art, a method for orienting a watch element and, more specifically, a method for centering an element along the hinge axis is proposed, which can significantly reduce friction compared to orientation methods using conventional mechanical corrective devices, and thus improve the independence of the quality of the watch mechanism from the position of the clock in space.
Таким образом, согласно изобретению предлагается устройство, корректирующее положение элемента при повороте, позволяющее сформировать магнитный шарнир для элемента часов, обеспечивающий эффективность и/или добротность, которая не зависит от положения часов.Thus, according to the invention, there is provided a device that corrects the position of the element during rotation, which allows forming a magnetic hinge for the watch element, providing efficiency and / or quality factor that does not depend on the position of the watch.
В связи с этим изобретение относится к способу ориентирования элемента часов посредством корректировки положения указанного элемента при повороте, который изготовлен из материала, являющегося, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, являющегося, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризуемым, при этом первый конец и второй конец указанного элемента шарнирно установлены в полости; отличающемуся тем, что со стороны первого конца и со стороны второго конца элемента создаются два магнитных или, соответственно, электростатических поля, каждое из которых имеет тенденцию притягивать элемент к полюсному наконечнику, и возникает неуравновешенность между магнитными или, соответственно, электростатическими полями, окружающими элемент, приводящая к разности сил, действующих на элемент, в результате чего, один из концов элемента прижимается к контактной поверхности одного из полюсных наконечников, а другой из концов удерживается на расстоянии от контактной поверхности другого полюсного наконечника, при этом магнитные или, соответственно, электростатические поля на первом конце и втором конце имеют разную напряженность, при этом каждый из полюсных наконечников, расположенный на периферии полости или вблизи нее, отличен от элемента и изготовлен из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитным или, соответственно, магнитопроницаемым, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично электризуемым или, соответственно, по меньшей мере, частично проводящим, причем элемент свободно установлен в полости между полюсными наконечниками и опирается на одну опорную поверхность вблизи только одного из полюсных наконечников.In this regard, the invention relates to a method for orienting a watch element by adjusting the position of the specified element during rotation, which is made of a material that is at least partially magneto-permeable or, respectively, at least partially magnetic, and / or from a material that is at least partially conductive or, respectively, at least partially electrified, with the first end and the second end of the specified element pivotally mounted in the cavity; characterized in that from the side of the first end and from the side of the second end of the element, two magnetic or, accordingly, electrostatic fields are created, each of which tends to attract the element to the pole piece, and there is an imbalance between the magnetic or, accordingly, electrostatic fields surrounding the element, leading to a difference in the forces acting on the element, as a result of which, one of the ends of the element is pressed against the contact surface of one of the pole pieces, and the other of the ends of the hold at a distance from the contact surface of the other pole tip, while the magnetic or, accordingly, electrostatic fields at the first end and second end have different strengths, with each of the pole tips located on the periphery of the cavity or near it is different from the element and made of a material that is at least partially magnetic or, respectively, magnetically permeable, and / or from a material that is at least partially electrified or, respectively, at least partially conductive, and the element is freely installed in the cavity between the pole pieces and rests on one supporting surface near only one of the pole pieces.
Таким образом, изобретение также относится к устройству, корректирующему положение элемента часов при повороте, изготовленному из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец и второй конец элемента шарнирно установлены в полости, отличается тем, что оно содержит первую поверхность первого полюсного наконечника и вторую поверхность второго полюсного наконечника, отделенные друг от друга воздушным промежутком, размер которого на величину заданного рабочего люфта больше расстояния между центрами первого конца и второго конца элемента, при этом каждый из полюсных наконечников может притягиваться магнитным или, соответственно, электростатическим полем, передаваемым посредством одного из концов элемента, а именно посредством первого конца или второго конца, либо может создавать магнитное или, соответственно, электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента, а именно первый конец или второй конец, причем на оба конца элемента действуют магнитные или, соответственно, электростатические силы притяжения разной напряженности, в результате чего один из двух концов элемента притягивается и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей полюсных наконечников, при этом на первом конце и втором конце элемента создаются магнитные или, соответственно, электростатические поля разной напряженности.Thus, the invention also relates to a device that corrects the position of the watch element during rotation, made of a material that is at least partially magneto-permeable or, respectively, at least partially magnetic, and / or from a material that is, according to at least partially conductive or, respectively, at least partially electrified, while the first end and the second end of the element are pivotally mounted in the cavity, characterized in that it contains a first surface of the first field the tip and the second surface of the second pole tip, separated from each other by an air gap the size of which is a given working backlash greater than the distance between the centers of the first end and the second end of the element, while each of the pole pieces can be attracted by a magnetic or, accordingly, electrostatic field, transmitted by one of the ends of the element, namely by means of the first end or the second end, or can create a magnetic or, accordingly, electrostatic a field attracting one of the ends of the element, namely the first end or the second end, moreover, magnetic or, accordingly, electrostatic forces of attraction of different strengths act on both ends of the element, as a result of which one of the two ends of the element is attracted and directly or indirectly contacts only one from the surfaces of the pole pieces, while at the first end and second end of the element, magnetic or, accordingly, electrostatic fields of different strengths are created.
Изобретение также относится к магнитному или, соответственно, электростатическому шарниру, содержащему элемент часов, изготовленный из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец и второй конец указанного элемента шарнирно установлены в полости, отличающемуся тем, что он содержит первую поверхность первого полюсного наконечника и вторую поверхность второго полюсного наконечника, отделенные друг от друга воздушным промежутком, размер которого на величину заданного рабочего люфта больше расстояния между центрами первого конца и второго конца элемента, при этом каждый из полюсных наконечников может притягиваться магнитным или, соответственно, электростатическим полем, передаваемым посредством одного из концов элемента, а именно посредством первого конца или второго конца, либо может создавать магнитное или, соответственно, электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента, а именно первый конец или второй конец, причем на два конца элемента действуют магнитные или, соответственно, электростатические силы притяжения разной напряженности, в результате чего один из двух концов элемента притягивается и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей полюсных наконечников, при этом на первом конце и втором конце элемента создаются магнитные или, соответственно, электростатические поля разной напряженности.The invention also relates to a magnetic or, accordingly, electrostatic hinge comprising a watch element made of a material that is at least partially magneto-permeable or, respectively, at least partially magnetic, and / or from a material that is, according to at least partially conductive or at least partially electrified, while the first end and the second end of the specified element are pivotally mounted in the cavity, characterized in that it contains the first surface of the first lug tip and the second surface of the second pole tip, separated from each other by an air gap the size of which is a given working backlash greater than the distance between the centers of the first end and the second end of the element, while each of the pole pieces can be attracted by a magnetic or, accordingly, electrostatic field, transmitted through one of the ends of the element, namely, through the first end or the second end, or can create a magnetic or, accordingly, electrostatic a field attracting one of the ends of the element, namely the first end or the second end, and the magnetic or electrostatic forces of different strength act on the two ends of the element, as a result of which one of the two ends of the element is attracted and directly or indirectly contacts only one of the surfaces of the pole pieces, with magnetic or, accordingly, electrostatic fields of different strengths being created at the first end and second end of the element.
Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему, по меньшей мере, одно устройство указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте и/или, по меньшей мере, один магнитный и/или электростатический шарнир указанного типа.The invention also relates to a clock mechanism containing at least one device of the indicated type, which corrects the position of the element during rotation and / or at least one magnetic and / or electrostatic hinge of the specified type.
Кроме того, изобретение относится к часам, содержащим, по меньшей мере, один часовой механизм указанного типа и/или, по меньшей мере, одно устройство указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте, и/или, по меньшей мере, один магнитный и/или электростатический шарнир указанного типа.In addition, the invention relates to a watch containing at least one clock mechanism of the specified type and / or at least one device of the specified type, which corrects the position of the element during rotation, and / or at least one magnetic and / or an electrostatic hinge of the indicated type.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут понятны из следующего подробного описания, сопровождаемого чертежами.Additional features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, followed by the drawings.
На фиг. 1 показан схематичный местный вид спереди устройства, корректирующего положение элемента согласно изобретению;In FIG. 1 shows a schematic front view of a device for adjusting the position of an element according to the invention;
на фиг. 2 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 1, элемента, устанавливаемого в магнитном шарнире согласно изобретению;in FIG. 2 is a view similar to that shown in FIG. 1, an element mounted in a magnetic joint according to the invention;
на фиг. 3 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 1, магнитного шарнира согласно изобретению, содержащего устройство, представленное на фиг. 1, и элемент, представленный на фиг. 2, в устойчивом положении;in FIG. 3 is a view similar to that shown in FIG. 1, of a magnetic joint according to the invention, comprising the device of FIG. 1, and the element shown in FIG. 2, in a stable position;
на фиг. 4 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 1, магнитного шарнира согласно изобретению, на котором показана система сил, действующих на элемент;in FIG. 4 is a view similar to that shown in FIG. 1, a magnetic hinge according to the invention, which shows a system of forces acting on an element;
на фиг. 5 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 4, системы сил, действующих на элемент, находящийся в неустойчивом положении;in FIG. 5 is a view similar to that shown in FIG. 4, a system of forces acting on an element in an unstable position;
на фиг. 6 - вид в разрезе по оси шарнира, а именно магнитного шарнира согласно изобретению, содержащего устройство, корректирующее положение элемента согласно первому варианту осуществления изобретения;in FIG. 6 is a cross-sectional view along the axis of a hinge, namely, a magnetic hinge according to the invention, comprising a device for correcting the position of an element according to a first embodiment of the invention;
на фиг. 7 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 6, магнитного шарнира согласно другому варианту осуществления изобретения;in FIG. 7 is a view similar to that shown in FIG. 6, a magnetic hinge according to another embodiment of the invention;
на фиг. 8 - схематичный местный вид и вид в перспективе часов, содержащих механизм, который включает магнитный шарнир согласно изобретению, в частности в соответствии с вариантами осуществления изобретения, представленными на фиг. 6 или фиг. 7;in FIG. 8 is a schematic local view and perspective view of a watch comprising a mechanism that includes a magnetic hinge according to the invention, in particular in accordance with the embodiments of the invention shown in FIG. 6 or FIG. 7;
на фиг. 9 - элемент, представляющий собой баланс, установленный в корректирующем устройстве согласно изобретению;in FIG. 9 is an element representing a balance set in a correction device according to the invention;
на фиг. 10 - силы, действующие на элемент;in FIG. 10 - forces acting on the element;
на фиг. 11 - график зависимости плотности результирующей магнитной силы от расстояния от центра элемента в направлении продольной оси, показанной на фиг. 10;in FIG. 11 is a graph of the dependence of the density of the resulting magnetic force on the distance from the center of the element in the direction of the longitudinal axis shown in FIG. 10;
на фиг. 12 - схематичный вид сбоку корректирующего устройства согласно варианту осуществления изобретению;in FIG. 12 is a schematic side view of a correction device according to an embodiment of the invention;
на фиг. 13 - схематичный вид в разрезе по оси шарнира корректирующего устройства согласно альтернативному варианту осуществления изобретению, снабженного демпфирующим узлом;in FIG. 13 is a schematic cross-sectional view along the hinge axis of a correction device according to an alternative embodiment of the invention provided with a damping assembly;
на фиг. 14 - схематичный местный вид и вид в перспективе демпфирующего элемента согласно варианту, представленному на фиг. 13;in FIG. 14 is a schematic partial view and perspective view of a damping element according to the embodiment of FIG. 13;
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
В соответствии с изобретением разрабатывается специальный способ ориентирования часового элемента 1 посредством корректировки его положения при повороте и, конкретнее, способ центрирования указанного элемента по оси D шарнира.In accordance with the invention, a special method is developed for orienting the
Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативу традиционным шарнирам и, по сравнению с обычными механическими корректирующими устройствами, существенно уменьшить трение, а также добиться независимости качества работы часов от их ориентации в пространстве.The objective of the invention is to offer an alternative to traditional hinges and, compared with conventional mechanical corrective devices, significantly reduce friction, as well as to achieve independence of the quality of the watch from its orientation in space.
Для осуществления способа согласно изобретению используется устройство, корректирующее положение элемента при повороте посредством формирования магнитного и/или электростатического шарнира для элемента часов и позволяющее обеспечить эффективность и/или добротность независимо от ориентации часов.To implement the method according to the invention, a device is used that corrects the position of the element during rotation by forming a magnetic and / or electrostatic hinge for the watch element and allows for efficiency and / or quality factor regardless of the orientation of the watch.
Поскольку настоящее изобретение имеет определенные специфические особенности, которые будут изложены далее, и основано на предпочтительном использовании весьма интенсивных магнитных и/или электростатических сил, противодействующих силе тяжести, особое применение изобретение находит в области микромеханики и, конкретнее, в технике измерения времени, для которой оно разрабатывалось, и изготавливались действующие опытные образцы. Поскольку элементы устройств измерения времени имеют малую массу, т.е. очень небольшой вес, имеется возможность, с учетом размера часов и т.п. генерировать магнитные и/или электростатические поля, способные создавать на указанном элементе силу притяжения и/или крутящий момент, превышающие, по меньшей мере, в десять раз гравитационную силу притяжения или крутящий момент. Таким образом, в описанном здесь изобретении, предназначенном для предпочтительного применения в технике измерения времени, предусмотрено использование непосредственно известных магнитов и электретов, имеющих необходимые размеры и способных создавать магнитные или электростатические поля требуемой напряженности, при этом отсутствует необходимость в каких-либо специальных разработках.Since the present invention has certain specific features, which will be described later, and is based on the preferred use of very intense magnetic and / or electrostatic forces that counteract gravity, the invention finds particular application in the field of micromechanics and, more specifically, in the time measurement technique for which it Developed and manufactured existing prototypes. Since the elements of time measuring devices have a small mass, i.e. very light weight, it is possible, taking into account the size of the watch, etc. generate magnetic and / or electrostatic fields capable of creating an attractive force and / or torque on said element that exceed at least ten times the gravitational force of attraction or torque. Thus, the invention described here, intended for preferred use in the time measurement technique, provides for the use of directly known magnets and electrets having the necessary dimensions and capable of creating magnetic or electrostatic fields of the required intensity, without the need for any special developments.
В настоящем изобретении предлагается улучшить условия поворота элемента за счет уменьшения трения, по сравнению с известным уровнем техники, и за счет постоянного выравнивания главной оси инерции, далее для упрощения называемой «продольной осью», с теоретической осью шарнира. Само собой разумеется, изобретение также применимо к элементам, которые разбалансированы или поворачиваются вокруг оси, отличающейся от главной оси инерции, однако наибольшие преимущества изобретение обеспечивает, предпочтительно, когда главная ось инерции элемента совпадает с осью шарнира.The present invention proposes to improve the rotation conditions of the element by reducing friction, compared with the prior art, and by constantly aligning the main axis of inertia, hereinafter for simplification called the "longitudinal axis", with the theoretical axis of the hinge. It goes without saying that the invention is also applicable to elements that are unbalanced or rotate around an axis different from the main axis of inertia, however, the invention provides the greatest advantages, preferably, when the main axis of inertia of the element coincides with the axis of the hinge.
Таким образом, элемент может представлять собой, не ограничиваясь этим, баланс, подпружиненный узел баланса, анкерное колесо, палеты, зубчатое колесо, трещотку, храповик, рычаг, барабан, ротор для автоматической навивки, диск даты или лунной фазы, молоточек, элемент искусственного сердца, колонное колесо или любой другой элемент, который обычно шарнирно подвижен.Thus, an element can be, but is not limited to, a balance, a spring-loaded balance node, an anchor wheel, pallets, a gear wheel, a rattle, a ratchet, a lever, a drum, an automatic winding rotor, a date or moon phase disk, a hammer, an artificial heart element , a column wheel or any other element that is usually pivotally movable.
Согласно изобретению при использовании магнитных и/или электростатических сил для элемента формируется система ось-шарнир.According to the invention, when using magnetic and / or electrostatic forces, an axis-hinge system is formed for the element.
В нижеследующем описании под термином «магнитопроницаемые» материалы подразумеваются материалы, имеющие относительную магнитную проницаемость от 100 до 10000, например стали, которые имеют относительную магнитную проницаемость, близкую к 100 и применяются, к примеру, для изготовления осей баланса, или стали с относительной магнитной проницаемостью, близкой к 4000, обычно используемые в электрических цепях, или другие сплавы, относительная магнитная проницаемость которых достигает значений от 8000 до 10000.In the following description, the term "magneto-permeable" materials refers to materials having a relative magnetic permeability of 100 to 10,000, such as steels, which have a relative magnetic permeability close to 100 and are used, for example, for the manufacture of balance axes, or steel with relative magnetic permeability close to 4000, commonly used in electrical circuits, or other alloys, the relative magnetic permeability of which reaches values from 8000 to 10000.
«Магнитные материалы», например, используемые для полюсных наконечников, являются материалами, обладающими магнитными свойствами и создающими остаточное поле с индукцией от 0,1 до 1,5 Тл, к ним относится, например, «неодим-железо-бор», плотность Em магнитной энергии которого близка к 512 кДж/м3 и индукция остаточного поля составляет от 0,5 до 1,3 Тл. Если магнитный материал указанного типа с магнитной проницаемостью в пределах диапазона от 100 до 10000 и магнитопроницаемый антагонистический элемент с высокой проницаемостью, близкой к 10000, составляют пару, то может использоваться остаточное поле с более низкой индукцией вблизи нижней части указанного диапазона.“Magnetic materials”, for example, used for pole pieces, are materials with magnetic properties and create a residual field with induction from 0.1 to 1.5 T, for example, “neodymium-iron-boron”, density Em whose magnetic energy is close to 512 kJ / m 3 and the induction of the residual field is from 0.5 to 1.3 T. If a magnetic material of the indicated type with a magnetic permeability within the range of 100 to 10,000 and a magnetically permeable antagonistic element with a high permeability close to 10,000 constitute a pair, a residual field with lower induction near the lower part of the specified range can be used.
Под термином «парамагнитные» материалы подразумеваются материалы с относительной магнитной проницаемостью от 1,0001 до 100, используемые, например, для соединительных деталей, которые устанавливают между магнитным материалом и магнитопроницаемым антагонистическим элементом или между двумя магнитными материалами, к примеру для соединительной детали, устанавливаемой между элементом и магнитным полюсным наконечником.The term "paramagnetic" materials refers to materials with a relative magnetic permeability of 1.0001 to 100, used, for example, for connecting parts that are installed between a magnetic material and a magnetically permeable antagonistic element or between two magnetic materials, for example, for a connecting part installed between element and magnetic pole piece.
Под термином «диамагнитные» материалы подразумеваются материалы с относительной магнитной проницаемостью менее 1.The term “diamagnetic” materials means materials with a relative magnetic permeability of less than 1.
«Магнитомягкие» материалы, в отличие от «немагнитных» материалов, обладают высокой магнитной проницаемостью, а также высоким насыщением, быстро размагничиваются и, насколько это возможно, способны проводить магнитное поле, в связи с чем используются, в частности, для изготовления экранов, снижающих воздействие внешнего поля. Подобные детали могут также защитить магнитную систему от воздействия внешних полей. Предпочтительно выбирают материалы, имеющие относительную магнитную проницаемость от 50 до 200 и область насыщения, которая превышает 500 А/и.“Soft magnetic” materials, unlike “non-magnetic” materials, have high magnetic permeability and high saturation, are quickly demagnetized and, as far as possible, are able to conduct a magnetic field, and therefore are used, in particular, for the manufacture of screens that reduce exposure to an external field. Similar parts can also protect the magnetic system from external fields. Preferably, materials are selected having a relative magnetic permeability of from 50 to 200 and a saturation region that exceeds 500 A / u.
Под термином «немагнитные» материалы подразумеваются материалы с относительной магнитной проницаемостью, немногим более 1 и менее 1,0001, обычно подобные кремнию, алмазу, палладию и аналогичным материалам. Изделия из этих материалов, как правило, могут быть получены с применением технологии MEMS или метода LIGA.By the term “non-magnetic” materials is meant materials with a relative magnetic permeability of a little more than 1 and less than 1.0001, usually like silicon, diamond, palladium and similar materials. Products from these materials can usually be obtained using MEMS technology or the LIGA method.
В нижеследующем описании под термином «проводящие» материалы подразумеваются материалы, удельное сопротивление которых при температуре окружающей среды (Т=20°C) составляет менее 1 мкОм·м, к примеру серебро, золото и алюминий являются превосходными проводниками. В нижеследующем описании под термином «изоляционные» материалы подразумеваются материалы, удельное сопротивление которых при температуре окружающей среды составляет более 10000 мкОм·м и диэлектрическая прочность составляет более 10 кВ/мм, к примеру стекловидные или пластические материалы, как правило, являются хорошими изоляторами.In the following description, the term "conductive" materials refers to materials whose specific resistance at ambient temperature (T = 20 ° C) is less than 1 μOhm · m, for example silver, gold and aluminum are excellent conductors. In the following description, the term "insulating" materials means materials whose resistivity at ambient temperature is more than 10,000 μOhm · m and dielectric strength is more than 10 kV / mm, for example glassy or plastic materials, as a rule, are good insulators.
Чтобы при любом положении часов обеспечивался высокий уровень эффективности и/или добротности элемента, должно быть минимизировано влияние гравитационной силы притяжения. В часах стандартных размеров при использовании коммерчески доступных микромагнитов можно создавать магнитные и/или электростатические силы, превышающие силу тяжести, и создавать крутящий момент, превышающий крутящий момент, действующий на элемент во время работы. Система, регулируемая магнитными и/или электростатическими силами, по сравнению с обычными механическими системами значительно менее чувствительна к действию силы тяжести и, таким образом, менее чувствительна к изменению положения часов.In order to ensure a high level of efficiency and / or quality factor of an element at any position of the watch, the influence of gravitational force of attraction should be minimized. In standard-sized watches, using commercially available micromagnets, it is possible to create magnetic and / or electrostatic forces in excess of gravity and create a torque in excess of the torque acting on the element during operation. A system controlled by magnetic and / or electrostatic forces, compared with conventional mechanical systems, is significantly less sensitive to gravity and, thus, less sensitive to changing the position of the clock.
В описании изобретения более подробно раскрыто применение магнитных сил. Однако согласно изобретению аналогичным образом можно применять электростатические силы или даже магнитные и электростатические силы в совокупности. В частности, элемент 1, поворачивающийся вокруг оси D, продолжается в направлении этой оси D от первого конца 2 до второго конца 3. Первый конец 2 и второй конец 3 могут быть подвергнуты разной обработке, например первый конец 2 может быть подвергнут воздействию множества магнитных сил, а второй конец 3 может быть подвергнут воздействию множества электростатических сил или наоборот. Один и тот же конец также может быть подвергнут совместному воздействию множества магнитных сил и множества электростатических сил.The description of the invention discloses in more detail the use of magnetic forces. However, according to the invention, electrostatic forces, or even magnetic and electrostatic forces in combination, can be applied in a similar manner. In particular, the
Согласно фиг. 10 в первой конструкции применяются полюсные наконечники, предпочтительно сформированные из одного или нескольких микромагнитов или, соответственно, электризованных тел и корректирующие положение элемента при повороте посредством намагничивания или, соответственно, электризации оси элемента, изготовленного, например, из магнитномягкого или, соответственно, проводящего материала, и, таким образом, создающие магнитную или, соответственно, электростатическую силу притяжения между подшипниками и осью элемента.According to FIG. 10 in the first construction, pole pieces are used, preferably formed of one or more micromagnets or electrified bodies, respectively, and correcting the position of the element when turning by magnetizing or, respectively, electrifying the axis of an element made, for example, of soft magnetic or, respectively, conductive material, and thus creating a magnetic or, accordingly, electrostatic force of attraction between the bearings and the axis of the element.
Применение изобретения в технике измерения времени, как уже упоминалось, является предпочтительным, при этом согласно варианту, предусматривающему использование сил магнитного происхождения, предпочтительно, полюсные наконечники формируют из постоянных магнитов, однако для других применений можно использовать электромагниты, в частности для статических применений. Под термином «магнит» в следующем описании, в общем, подразумевается намагниченный полюсный наконечник.The use of the invention in a time measuring technique, as already mentioned, is preferred, while according to an embodiment involving the use of forces of magnetic origin, the pole pieces are preferably formed from permanent magnets, however, for other applications, electromagnets can be used, in particular for static applications. By the term “magnet” in the following description, in general, is meant a magnetized pole piece.
Согласно изобретению в устройстве со стороны первого конца 2 элемента 1 имеются средства корректировки положения первого конца 2 при повороте или, предпочтительно, средства притяжения первого конца 2 элемента и удержания его на первом полюсном наконечнике 4, который отличен от элемента 1, и со стороны второго конца 3 элемента 1 имеются средства корректировки положения второго конца 3 при повороте или, предпочтительно, средства притяжения второго конца 3 ко второму полюсному наконечнику 6.According to the invention, the device from the side of the
Элемент 1, по меньшей мере, вблизи первого конца 2 и второго конца 3 предпочтительно изготовлен из магнитопроницаемого и/или проводящего материала. Согласно конкретному варианту осуществления изобретения указанный материал также может быть намагничен и/или электризован.The
Элемент 1 может перемещаться в полости 1А. Под термином «полюсный наконечник» подразумевается тело, которое, по меньшей мере, вблизи полости 1А изготовлено из магнитопроницаемого и/или проводящего материала или согласно конкретному предпочтительному варианту осуществления изобретения, изготовлено из намагниченного и/или электризованного материала. Полюсные наконечники 4 или 6 не являются частью элемента 1 и расположены на периферии полости 1А или вблизи нее.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, например, как показано на фиг. 7, 9 и 13, полюсный наконечник отделен от полости 1А соединительной деталью, которая содержит опорную или упорную поверхность для элемента 1. Таким образом, на фиг. 7 показан первый полюсный наконечник 4, отделенный от элемента 1 соединительной деталью 18, которая содержит первую опорную поверхность 5 указанного типа, и показан второй полюсный наконечник 6, отделенный от элемента 1 соединительной деталью 19, которая содержит вторую упорную поверхность 7 указанного типа. Согласно указанному варианту осуществления изобретения полюсные наконечники, не имея непосредственного контакта с элементом 1, взаимодействуют с ним, в зависимости от конкретного случая, посредством магнитного и/или электростатического притяжения либо отталкивания, т.е. один осевой конец элемента 1 в осевом направлении D намагничен или электризован и под действием магнитной или электростатической силы взаимодействует с ближайшим полюсным наконечником, который является магнитопроницаемым или проводящим, либо наоборот, один осевой конец элемента 1 в осевом направлении D является магнитопроницаемым или проводящим и взаимодействует с ближайшим полюсным наконечником, который намагничен или электризован.According to a first embodiment of the invention, for example, as shown in FIG. 7, 9 and 13, the pole piece is separated from the
Согласно другому варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 6, полюсный наконечник может содержать поверхность, формирующую одну из боковых поверхностей полости 1А, к которой первый конец 2 или второй конец 3 элемента 1 способен приближаться или с которой он способен контактировать. Предпочтительно, когда элемент 1 является подвижным элементом, поворачивающимся вокруг оси D шарнира, при этом ось D проходит через поверхность полюсного наконечника, магнитное и/или электростатическое взаимодействие происходит аналогичным образом, однако при отсутствии соединительных деталей, т.е. элемент 1 находится в непосредственном контакте с одним из полюсных наконечников.According to another embodiment of the invention shown in FIG. 6, the pole piece may comprise a surface forming one of the side surfaces of the
Согласно другим вариантам осуществления изобретения один из концов элемента 1 может находиться в непосредственном контакте с полюсным наконечником, а на другой конец элемента 1 действуют силы притяжения или отталкивания, и отсутствует его непосредственный контакт с полюсным наконечником либо наоборот.According to other embodiments of the invention, one of the ends of the
В описании более подробно представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения, согласно которому элемент 1 подвергается воздействию силового поля притяжения. Естественно также, в противоположность этому, можно предусмотреть силовое поле отталкивания, удерживающее элемент 1 на оси D посредством полюсных наконечников, распределенных кольцеобразно вокруг указанной оси. Однако согласно этому варианту наряду с преимуществом, состоящим в том, что обеспечивается полная левитация элемента 1, имеется недостаток, связанный с тем, что вокруг элемента 1 занято большое кольцевое пространство. К тому же, при полной левитации невозможно обеспечить безупречное расположение элемента 1 относительно оси D, которое обеспечивается согласно изобретению при опоре элемента 1 на один из его концов.In the description, a preferred embodiment of the invention is presented in more detail, according to which
Первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6 отличны от элемента 1, при этом каждый из них может располагаться на периферии полости 1А или вблизи нее и может быть изготовлен, по меньшей мере, из частично магнитного или, соответственно, по меньшей мере, из частично магнитопроницаемого материала, и/или, по меньшей мере, из частично электризованного или, соответственно, по меньшей мере, из частично проводящего материала. Элемент 1 свободно устанавливают в полости 1А между полюсными наконечниками 4 и 6, чтобы он мог опираться на опорную поверхность вблизи только одного из указанных полюсных наконечников 4, 6.The
На фиг. 10 представлена двухмерная, осесимметричная принципиальная схема выполнения элемента 1 согласно изобретению, например, баланса согласно варианту, предусматривающему использование сил магнитного происхождения; при этом продольная ось элемента ограничена первым концом 2 элемента и вторым концом 3 элемента, элемент изготовлен из намагничиваемого или магнитного материала и расположен между двумя магнитными полюсными наконечниками, в частности постоянными магнитами MA и MB, создающими магнитную поляризацию в направлении z, определяющем теоретическую ось шарнира элемента, с которой должна выравниваться продольная ось элемента. Далее в описании под термином «вал элемента» подразумевается подобная валу часть элемента 1, которая продолжается от первого конца 2 элемента до второго конца 3 элемента. Вал элемента 1 может поддерживаться непосредственно на магните или магнитах, либо с помощью двух камней, установленных между магнитами и валом элемента, либо за счет поверхностной обработки магнитов. Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 7, вал элемента 1 может быть установлен на соединительной детали 18, установленной на первом полюсном наконечнике 4. Второй полюсный наконечник 6 также может содержать соединительную деталь 19 указанного типа. Соединительные детали должны обеспечивать прохождение магнитного поля. Соединительные детали, которые формируют опорную поверхность и также защищают полюсные наконечники в случае удара, должны обладать требуемыми трибологическими характеристиками. На фиг. 3, 4 и 6 показана непосредственная опора элемента 1 на первом полюсном наконечнике 4, кроме того, например, во время сборки или в случае удара элемент может периодически опираться непосредственно на второй полюсный наконечник 6. Размер и/или магнитная энергия магнитов и длина вала элемента оптимизированы, чтобы максимизировать силу притяжения Fm между валом и одним из двух магнитов MB.In FIG. 10 shows a two-dimensional, axisymmetric schematic diagram of an
Согласно изобретению сила притяжения Fm намного превышает силу тяжести Fg и, предпочтительно, их соотношение составляет, по меньшей мере, 10:1, при этом вал устойчиво опирается только на один из двух магнитов при любом положении хронометра или часов. На принципиальной схеме показан случай, когда две силы Fg и Fm, приложенные к центру тяжести элемента, являются противоположными.According to the invention, the attractive force F m is much higher than the gravity F g and, preferably, their ratio is at least 10: 1, while the shaft stably rests on only one of the two magnets at any position of the chronometer or watch. The schematic diagram shows the case when two forces F g and F m applied to the center of gravity of the element are opposite.
Когда вал отклоняется от направления z, на него действует магнитный возвратный крутящий момент, при этом геометрия системы оптимизирована таким образом, чтобы магнитный возвратный крутящий момент был больше крутящего момента, создаваемого силой тяжести, и больше крутящего момента, который необходим для стабилизации ориентации вала элемента в направлении z.When the shaft deviates from the z direction, the magnetic return torque acts on it, while the geometry of the system is optimized so that the magnetic return torque is greater than the torque created by gravity and more torque is needed to stabilize the orientation of the element shaft in direction z.
Магнитная сила, которая действует на намагниченный вал, пропорциональна вектору намагниченности Махе (r, z) и градиенту магнитного поля Н, создаваемого двумя магнитамиThe magnetic force that acts on the magnetized shaft is proportional to the magnetization vector M ax (r, z) and the gradient of the magnetic field H created by two magnets
, ,
где интегрирование проводится по объему вала Vaxe.where integration is carried out over the shaft volume V ax .
Эта зависимость позволяет оптимизировать размер магнитов и/или их магнитную энергию и геометрию вала элемента, чтобы максимизировать силу притяжения между валом и одним из двух магнитов MB согласно варианту, представленному на фиг. 10. Следовательно, вал во всех положениях опирается только на один из двух магнитов.This dependence makes it possible to optimize the size of the magnets and / or their magnetic energy and the geometry of the element shaft in order to maximize the attractive force between the shaft and one of the two magnets M B according to the variant shown in FIG. 10. Consequently, the shaft in all positions relies on only one of the two magnets.
Поскольку сила притяжения больше силы тяжести и максимальной силы, приложенной к элементу, указанная конфигурация является устойчивой.Since gravity is greater than gravity and the maximum force applied to the element, this configuration is stable.
Изобретение существенно повышает эффективность обычных противоударных технических решений, которые, предпочтительно, могут быть внесены в настоящее изобретение, так как обеспечивается возвращение вала в правильное положение равновесия после удара, что не может гарантироваться при использовании обычных механических шарнирных устройств. Функция верхнего магнита состоит в стабилизации ориентации вала. Магнитный крутящий момент, действующий на вал, определяется по формулеThe invention significantly increases the efficiency of conventional shockproof technical solutions, which, preferably, can be introduced into the present invention, since the shaft is returned to its correct equilibrium position after impact, which cannot be guaranteed using conventional mechanical hinge devices. The function of the upper magnet is to stabilize the shaft orientation. The magnetic torque acting on the shaft is determined by the formula
Магнитный крутящий момент равен нулю только тогда, когда вал ориентирован в направлении силовых линий, т.е. в направлении z. Если ориентация вала нарушена и он отклоняется от направления z, то под действием возвратного крутящего момента Cm вал снова устанавливается в положение равновесия.Magnetic torque is zero only when the shaft is oriented in the direction of the lines of force, i.e. in the z direction. If the orientation of the shaft is broken and it deviates from the z direction, then under the influence of the return torque C m the shaft is again set to the equilibrium position.
На фиг. 11 представлена плотность результирующей магнитной силы на валу элемента, который представляет собой реальный баланс часов. Результирующая магнитная сила Fm=10 мН направлена к магниту MB, величина магнитной силы на порядок больше величины силы тяжести и создаваемый крутящий момент превышает максимальный крутящий момент, приложенный к элементу под воздействием окружающей среды.In FIG. 11 shows the density of the resulting magnetic force on the shaft of the element, which represents the real balance of the clock. The resulting magnetic force F m = 10 mN is directed to the magnet M B , the magnitude of the magnetic force is an order of magnitude greater than the value of gravity and the generated torque exceeds the maximum torque applied to the element under the influence of the environment.
Преимуществом изобретения является ограничение в значительной степени магнитного поля внутри вала элемента, при этом силовые линии фактически параллельны направлению z. Результирующая плотность магнитной силы для реального баланса представлена на фиг. 11. Поскольку положительный компонент силы в направлении MB является наибольшим, результирующая сила, действующая на баланс, направлена к MB.An advantage of the invention is the limitation to a large extent of the magnetic field inside the shaft of the element, while the lines of force are actually parallel to the z direction. The resulting magnetic force density for real balance is shown in FIG. 11. Since the positive component of the force in the direction of M B is the largest, the resulting force acting on the balance is directed to M B.
Поскольку сила, действующая на вал, в малой степени зависит от положения вала на опорной поверхности и поле в центре поверхности полюсных наконечников (т.е. магнитов) является, по существу, однородным, вал свободно вращается вокруг оси z и не возникает какое-либо дополнительное трение. В результате значительно уменьшается рассеяние энергии колебания элемента, а также уменьшается механическое трение, благодаря чему повышается эффективность и/или добротность элемента при любом положении часов.Since the force acting on the shaft depends to a small extent on the position of the shaft on the supporting surface and the field in the center of the surface of the pole pieces (i.e. magnets) is essentially uniform, the shaft rotates freely around the z axis and does not occur additional friction. As a result, the energy dissipation of the element’s vibrations is significantly reduced, and mechanical friction is also reduced, which increases the efficiency and / or quality factor of the element at any position of the watch.
В альтернативной конфигурации вал элемента сам может являться постоянным магнитом или может быть окружен полюсными наконечниками, изготовленными из намагничиваемого материала, либо вал может быть непосредственно намагниченным, в результате чего максимизируются магнитные силы и соответствующие крутящие моменты и дополнительно минимизируется влияние силы тяжести.In an alternative configuration, the element shaft itself may be a permanent magnet or may be surrounded by pole pieces made of magnetizable material, or the shaft may be directly magnetized, thereby maximizing magnetic forces and corresponding torques and further minimizing the effect of gravity.
В альтернативной конфигурации вал и/или колодка элемента могут быть сформированы из диамагнитного материала, например пиролитического графита, и шарнир может быть сформирован из нескольких переменных магнитов, обеспечивающих диамагнитную левитацию и позиционирование элемента.In an alternative configuration, the shaft and / or block of the element may be formed of diamagnetic material, for example pyrolytic graphite, and the hinge may be formed of several variable magnets providing diamagnetic levitation and positioning of the element.
Настоящее изобретение обладает множеством преимуществ, которые приведены ниже:The present invention has many advantages, which are listed below:
- достигается идентичная эффективность и/или добротность элемента с отклонениями менее 5% при любом положении часов;- achieved identical efficiency and / or quality factor of the element with deviations of less than 5% at any position of the watch;
- достигается повышение эффективности и/или добротности элемента при любом положении часов по сравнению с использованием традиционных шарниров;- an increase in the efficiency and / or quality factor of the element at any position of the watch is achieved in comparison with the use of traditional hinges;
- при колебательном движении элемента, в частности баланса, амплитуда колебаний увеличена и идентична при любом положении часов;- with the oscillatory movement of the element, in particular the balance, the amplitude of the oscillations is increased and identical at any position of the clock;
- минимизируется трение, рассеяние энергии и изменение крутящего момента;- friction, energy dissipation and change in torque are minimized;
- сокращено количество элементов по сравнению с другими техническими решениями;- reduced the number of elements compared to other technical solutions;
- обеспечивается противоударность часов;- provides shockproof watches;
- система может использоваться в других магнитных устройствах;- the system can be used in other magnetic devices;
- изобретение применимо для хронометров или часов любого типа, в частности для механических хронометров или часов, как простых, так и усложненных, либо для какого-либо портативного научного прибора или подобного устройства.- the invention is applicable to chronometers or watches of any type, in particular to mechanical chronometers or watches, both simple and complicated, or to any portable scientific instrument or similar device.
Вариант изобретения с нецентрированными магнитами может представлять интерес в определенных случаях, в частности для элементов с незначительным отклонением крутящего момента и для которых благодаря форме или положению элемента нецентрированная конфигурация магнитов проще осуществима.A variant of the invention with non-centered magnets may be of interest in certain cases, in particular for elements with a slight torque deviation and for which, due to the shape or position of the element, the non-centered configuration of the magnets is easier to implement.
Касательно типичного элемента, изобретение, кроме того, предпочтительно позволяет использовать криволинейные валы: в таком случае два магнитных полюсных наконечника (т.е. магниты) должны иметь различное направление.Regarding a typical element, the invention, in addition, preferably allows the use of curved shafts: in this case, two magnetic pole pieces (i.e. magnets) should have a different direction.
Когда силовые линии двух магнитных полюсных наконечников (т.е. магнитов) не центрированы, система стремится к достаточно устойчивому положению равновесия. Если эти два направления не слишком различаются, продольная ось элемента может находиться в пределах динамического режима неопределенно долго, проходя от одного неустойчивого положения к другому неустойчивому положению. Однако любая несоосность приводит к снижению магнитной силы, приложенной к элементу и, в частности, к снижению возвратного крутящего момента. Следовательно, в данном случае стабильность ниже, чем в предпочтительном случае, когда силовые линии центрированы. Когда элемент является частью генератора колебаний, следует избегать несоосности, поскольку при этом создается радиальный магнитный крутящий момент, оказывающий неблагоприятное влияние на работу.When the lines of force of two magnetic pole pieces (i.e. magnets) are not centered, the system tends to a fairly stable equilibrium position. If these two directions do not differ too much, the longitudinal axis of the element may be within the dynamic mode indefinitely, passing from one unstable position to another unstable position. However, any misalignment leads to a decrease in the magnetic force applied to the element and, in particular, to a decrease in the return torque. Therefore, in this case, the stability is lower than in the preferred case when the field lines are centered. When the element is part of an oscillation generator, misalignment should be avoided, since this creates a radial magnetic torque that adversely affects the operation.
Имеется возможность предусмотреть различные варианты выполнения магнитного шарнира согласно изобретению в зависимости от состава и магнитных свойств элемента, если вал изготовлен из однородного материала, силовые линии могут легко замыкаться. Небольшая неоднородность в продольном направлении, связанная с изменением плотности, сечения или концентраций компонентов сплава, может использоваться для увеличения асимметрии силы и, следовательно, для увеличения силы притяжения на одной из двух сторон элемента. Материал, по меньшей мере, на одном из концов, а именно на первом конце или на втором конце элемента, является, предпочтительно, ферромагнетиком, поскольку при использовании парамагнитного материала создается очень слабая сила.It is possible to provide various embodiments of the magnetic hinge according to the invention depending on the composition and magnetic properties of the element, if the shaft is made of a homogeneous material, the lines of force can easily be closed. A slight inhomogeneity in the longitudinal direction associated with a change in the density, cross section or concentration of the components of the alloy can be used to increase the asymmetry of the force and, therefore, to increase the attractive force on one of the two sides of the element. The material, at least at one of the ends, namely at the first end or at the second end of the element, is preferably a ferromagnet, since when using paramagnetic material creates a very weak force.
Также можно создать немагнитную область, т.е. область с очень низкой магнитной проницаемостью, между магнитными областями, которые расположены на первом и втором концах элемента, если указанные концы постоянно намагничены. Это размещение обеспечивает достаточно большую силу и большой крутящий момент.You can also create a non-magnetic region, i.e. a region with a very low magnetic permeability, between the magnetic regions that are located on the first and second ends of the element, if these ends are constantly magnetized. This placement provides a sufficiently large force and large torque.
На фиг. 1-14 представлены варианты осуществления изобретения.In FIG. 1-14 show embodiments of the invention.
Изобретение относится к способу ориентирования элемента 1 часов посредством корректировки положения при повороте указанного элемента, изготовленного из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец 2 и второй конец 3 элемента 1 шарнирно установлены в полости 1А.The invention relates to a method for orienting an element of 1 hours by adjusting the position when turning said element made of a material that is at least partially magneto-permeable or, respectively, at least partially magnetic and / or from a material that is at least at least partially conductive or, respectively, at least partially electrified, while the
Согласно изобретению с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3, создаются два магнитных или, соответственно, электростатических поля, при этом каждое поле имеет тенденцию притягивать элемент 1 к полюсному наконечнику 4, 6, таким образом возникает неуравновешенность между магнитными или, соответственно, электростатическими полями вблизи элемента 1 и возникает разность сил, в результате чего один из двух концов 2, 3 прижимается к контактной поверхности 5, 7 одного из полюсных наконечников 4, 6, а другой из концов 3, 2 удерживается на расстоянии от контактной поверхности 7, 5 другого полюсного наконечника 6, 4. Неуравновешенность между магнитными или, соответственно, электростатическими полями возникает и существует вблизи воздушного промежутка, сформированного в пространстве между указанными контактными поверхностями 5 и 7, которые локально ограничивают полость 1А.According to the invention, two magnetic or, respectively, electrostatic fields are created on both sides of the element, namely from the side of the
Созданные магнитные или, соответственно, электростатические поля асимметричны и отличаются напряженностью.The created magnetic or, accordingly, electrostatic fields are asymmetric and differ in intensity.
Согласно настоящему изобретению магнитные или, соответственно, электростатические поля создаются на полюсных наконечниках 4 и 6 или на элементе 1 непосредственно либо как на полюсных наконечниках 4, 6, так и на элементе 1.According to the present invention, magnetic or, accordingly, electrostatic fields are created on the
Когда магнитные или, соответственно, электростатические поля создаются на полюсных наконечниках 4 и 6, согласно изобретению неуравновешенность между магнитными или электростатическими полями существует независимо от того, присутствует ли элемент 1 в воздушном промежутке, при этом поля асимметричны и отличаются напряженностью; неуравновешенность согласно изобретению создает разность сил, действующих на элемент, и не зависит от положения указанного элемента в воздушном промежутке, а зависит только от асимметричных полей, созданных на полюсных наконечниках 4 и 6.When magnetic or, accordingly, electrostatic fields are created on the
Когда магнитные или, соответственно, электростатические поля создаются на самом элементе 1, они также имеют разную напряженность на концах 2 и 3 элемента 1.When magnetic or, accordingly, electrostatic fields are created on the
Когда магнитные или, соответственно, электростатические поля создаются как на полюсных наконечниках 4 и 6, так и на элементе 1, их напряженность должна быть такой, чтобы результирующее поле являлось асимметричным как на полюсных наконечниках 4 и 6, так и на концах 2 и 3 элемента 1.When magnetic or, accordingly, electrostatic fields are created both on the
Согласно первому предпочтительному варианту осуществления изобретения с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3, создаются два магнитных поля, по существу одинакового направления и ориентации. Указанный первый вариант осуществления изобретения применяется, в частности, для элемента, вал которого является проводящим и намагничиваемым от его первого конца 2 до второго конца 3, при этом плотность магнитного поля имеет наибольшую концентрацию вокруг оси D шарнира.According to a first preferred embodiment of the invention, two magnetic fields of essentially the same direction and orientation are created on both sides of the element, namely, from the side of the
Согласно другому варианту осуществления изобретения с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3 создаются два магнитных поля, по существу одинакового направления и противоположной ориентации. Указанный вариант применяется, когда имеется электрическая и/или магнитная неоднородность между первым концом 2 и вторым концом 3 элемента, например, когда на своих концах 2, 3 элемент с очень низкой магнитной проницаемостью содержит два магнитопроницаемых или магнитных полувала. Естественно, в этом случае также применима конфигурация полей согласно первому варианту осуществления изобретения. Когда элемент 1 является цельным и когда неоднородность достигается специальным способом изготовления, например поверхностной обработкой, может быть применен другой вариант осуществления изобретения.According to another embodiment of the invention, two magnetic fields are created from both sides of the element, namely from the side of the
В конкретном и предпочтительном варианте осуществления изобретения, согласно которому элемент представляет собой баланс или элемент генератора колебаний, с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3 создаются два магнитных поля, которые имеют одинаковое направление.In a specific and preferred embodiment of the invention, according to which the element is a balance or an element of an oscillation generator, two magnetic fields that have the same direction are created from both sides of the element, namely from the side of the
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на чертежах, элемент часов 1 ориентирован вдоль оси D шарнира, определяемой расположением двух магнитных полей, создаваемых соответствующими полюсными наконечниками 4, 6. С обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3, на первом полюсном наконечнике 4 и на втором полюсном наконечнике 6 создается, соответственно, первое магнитное поле и второе магнитное поле противоположной ориентации, при этом каждое поле обладает вращательной симметрией относительно оси D шарнира и имеет тенденцию притягивать элемент 1 к одному из полюсных наконечников 4, 6. Плотность первого магнитного поля вблизи первого конца 2 элемента больше, чем плотность второго магнитного поля вблизи второго конца 3 элемента, в результате чего первый конец 2 притягивается и контактирует с первым полюсным наконечником 4. Размер воздушного промежутка Е между полюсными наконечниками 4, 6 на величину заданного рабочего люфта J больше расстояния между центрами L первого конца 2 элемента и второго конца 3 элемента.According to the embodiment of the invention shown in the drawings, the
Изобретение также относится к устройству 10, корректирующему положение элемента 1 часов при повороте, благодаря которому, в частности, осуществляется способ ориентации элемента посредством корректировки положения указанного элемента при повороте. Элемент 1 должен быть изготовлен из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец 2 и второй конец элемента 1 шарнирно установлены в полости 1А.The invention also relates to a
Корректирующее устройство 10 со стороны первого конца 2 элемента содержит средства для притяжения и удержания первого конца 2 в покое на первом полюсном наконечнике 4, а со стороны второго конца 3 элемента содержит средства для притяжения второго конца 3 ко второму полюсному наконечнику 6 и удержания вблизи второго полюсного наконечника 6.The
Согласно изобретению корректирующее устройство 10 с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3, содержит первую поверхность первого полюсного наконечника 4 и вторую поверхность второго полюсного наконечника 6, отделяемые друг от друга воздушным промежутком Е, размер которого на величину заданного рабочего люфта J больше расстояния L между центрами первого конца 2 и второго конца 3 элемента.According to the invention, the correcting
Полюсные наконечники 4 и 6, которые отличны от элемента 1, могут притягиваться магнитным или, соответственно, электростатическим полем, передаваемым посредством одного из концов элемента 1, а именно посредством первого конца 2 или второго конца 3, либо, предпочтительно, могут создавать магнитное или, соответственно, электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента 1, а именно первый конец 2 или второй конец 3.Pole lugs 4 and 6, which are different from
Магнитные или, соответственно, электростатические поля имеют различную напряженность на первом конце 2 элемента и на втором конце 3 элемента, чтобы магнитные или, соответственно, электростатические силы, действующие на концы 2 и 3 элемента 1, имели разную напряженность, в результате чего элемент 1 притягивается только одним из двух его концов 2 и 3 и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей полюсных наконечников 4 и 6.Magnetic or, accordingly, electrostatic fields have different intensities at the first end of the 2 elements and at the second end of the 3 elements, so that the magnetic or, accordingly, electrostatic forces acting on the
Согласно конкретному варианту первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6 являются подвижными в полости между двумя стопорными элементами.According to a specific embodiment, the
Согласно конкретному варианту, с одной стороны, средства для притяжения первого конца 2 и, с другой стороны, средства для притяжения второго конца 3 могут перемещаться вдоль осевого направления D между стопорными элементами.According to a specific embodiment, on the one hand, means for attracting the
Согласно изобретению устройство 10 содержит первую поверхность 5 первого полюсного наконечника 4 и вторую поверхность 7 второго полюсного наконечника 6, отделенные друг от друга воздушным промежутком Е, размер которого на величину заданного рабочего люфта J больше расстояния L между центрами первого конца 2 и второго конца 3 элемента.According to the invention, the
Каждый из магнитных полюсных наконечников 4, 6 может притягиваться магнитным или, соответственно, электростатическим полем, передаваемым посредством одного из концов элемента 1, а именно посредством первого конца 2 или второго конца 3, либо может создавать магнитное или, соответственно, электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента 1, а именно первый конец 2 или второй конец 3, при этом на два конца 2, 3 элемента 1 действуют магнитные или, соответственно, электростатические силы притяжения разной напряженности, в результате чего один из двух концов 2, 3 элемента 1 притягивается и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей 5, 7 полюсных наконечников 4, 6.Each of the
Магнитные или, соответственно, электростатические поля, которые действуют вблизи первого конца 2 и второго конца 3 элемента, имеют различную напряженность и асимметричны.Magnetic or, accordingly, electrostatic fields that act near the
Согласно изобретению как первый полюсный наконечник 4, так и второй полюсный наконечник 6 изготовлены из магнитного или магнитопроницаемого или, соответственно, электризованного или проводящего материала, и они являются магнитными или, соответственно, электризованными, при этом элемент 1 не является таковым. Первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6 совместно определяют ось D шарнира, с которой, когда элемент 1 установлен между первым полюсным наконечником 4 и вторым полюсным наконечником 6, выравнивается продольная ось D1 элемента 1, соединяющая его первый конец 2 и второй конец 3.According to the invention, both the
Согласно изобретению первый полюсный наконечник 4, соответствующий первому концу 2, создает вблизи первой поверхности 5 первое магнитное или, соответственно, электростатическое поле вдоль оси D шарнира, которое имеет тенденцию перемещать первый полюсный наконечник 4 ближе к первому концу 2 и имеет большую плотность, чем плотность второго магнитного или, соответственно, электростатического поля вдоль оси D шарнира, создаваемого вблизи второй поверхности 7 второго полюсного наконечника 6 или, соответственно, второго конца 3 элемента. Второе магнитное или, соответственно, электростатическое поле имеет тенденцию перемещать второй полюсный наконечник 6 ближе ко второму концу 3 элемента таким образом, чтобы первый конец 2 элемента контактировал с первой поверхностью 5 и, таким образом, чтобы продольная ось D1 элемента 1 совпадала с осью D шарнира, а второй конец 3 элемента оставался на расстоянии от второй поверхности 7.According to the invention, the
Предпочтительно расстояние Е, определяющее воздушный промежуток между первой поверхностью 5 и второй поверхностью 7, имеет такую величину, чтобы заданный рабочий люфт J обеспечивался во всем диапазоне температур применения направляющего устройства 10 и элемента 1. Этот люфт является строго положительным и исключает любой зажим элемента или его фрикционную посадку. Предпочтительно заданный рабочий люфт J равен 0,020 мм или превышает это значение.Preferably, the distance E defining the air gap between the
Предпочтительно, с одной стороны, выбирают материал для элемента 1 с требуемой магнитной проницаемостью и проводят намагничивание, соответственно, первого полюсного наконечника 4 и второго полюсного наконечника 6 и, с другой стороны, элемент 1 устанавливают таким образом, чтобы первое магнитное поле и второе магнитное поле воздействовало на элемент 1 силами притяжения, которые, по меньшей мере, на 30% превышают гравитационную силу притяжения, действующую на элемент 1, и, предпочтительно, от пяти до десяти раз превышают гравитационную силу притяжения, действующую на элемент 1, что позволяет обеспечить лучшие характеристики при изменении положения часов.Preferably, on the one hand, the material for the
Аналогично, с одной стороны, выбирают материал для элемента 1 с требуемой магнитной проницаемостью и проводят намагничивание, соответственно, первого полюсного наконечника 4 и второго полюсного наконечника 6 и, с другой стороны, элемент 1 устанавливают, предпочтительно, таким образом, чтобы за счет сил притяжения первого магнитного поля и второго магнитного поля создавались действующие на элемент 1 крутящие моменты, которые более чем в десять раз превышают гравитационный крутящий момент, действующий на элемент 1, при любом положении часов.Similarly, on the one hand, the material for the
Предпочтительно, плотность магнитного поля вблизи первой поверхности 5 и второй поверхности 7 равна 100000 А/м или превышает это значение.Preferably, the magnetic field density near the
Устройство 10, предпочтительно, содержит экранирующие средства 20, изготовленные из магнитомягких материалов, которые установлены для предотвращения воздействия любого магнитного поля с радиальной компонентой на ось D шарнира вблизи первой и второй контактных поверхностей 5 и 7.The
Например, экранирующие средства 20 содержат, по меньшей мере, одну трубчатую деталь 21, 22, центрированную по оси D шарнира и окружающую первый полюсный наконечник 4 или второй полюсный наконечник 6 и, по меньшей мере, второй конец 3 элемента 1, как показано на фиг. 6, 7 и 8.For example, the shielding means 20 comprise at least one
Согласно варианту осуществления изобретения, в котором используется электростатика, с одной стороны, также выбирают материал для элемента 1 и выполняют электризацию, соответственно, первого полюсного наконечника 4 и второго полюсного наконечника 6 и, с другой стороны, элемент 1 устанавливают таким образом, чтобы первое электростатическое поле и второе электростатическое поле воздействовало на элемент 1 силами притяжения, которые, по меньшей мере, на 30% превышают гравитационную силу притяжения, действующую на элемент 1, и, предпочтительно, от пяти до десяти раз превышают гравитационную силу притяжения, действующую на элемент 1, что позволяет обеспечить лучшие характеристики при изменении положения часов.According to an embodiment of the invention in which electrostatics is used, on the one hand, the material for
На фиг. 3, 4 и 6 показан элемент 1, который опирается непосредственно на поверхность 5 первого магнитного полюсного наконечника 4. На фиг. 7 показано, что первый конец 2 элемента 1 опирается на поверхность 5 соединительной детали 18, которая опирается непосредственно на первый полюсный наконечник 4 или находится в непосредственной близости от него, создавая косвенную опору, при этом сила притяжения, соответственно, между элементом 1 и полюсным наконечником 4, создаваемая магнитным или электростатическим полем, не уменьшается. Аналогично, при использовании соединительных деталей 18, 19 или при проведении обработки поверхностей 5, 7 полюсных наконечников 4 и 6, материалы для соединительных деталей или указанная обработка, способы обработки и размеры соединительных деталей, в особенности толщина, должны быть выбраны таким образом, чтобы не уменьшалась сила притяжения магнитного или электростатического поля, которая создается соответственно между первым концом 2 элемента 1 и полюсным наконечником 4, с одной стороны, и между вторым концом 3 элемента 1 и вторым полюсным наконечником 6, с другой стороны.In FIG. 3, 4 and 6, an
Предпочтительно, по меньшей мере, первая поверхность 5 содержит твердое покрытие или может быть твердой поверхностью соединительной детали 18, которая установлена между первым полюсным наконечником 4 и элементом 1. Подобная соединительная деталь 19 может быть установлена между вторым полюсным наконечником 6 и элементом 1.Preferably, at least the
Кроме того, устройство 10, предпочтительно, содержит средства, например анкерный зажим для закольцовывания магнитного или, соответственно, электростатического поля между первым полюсным наконечником 4 и вторым полюсным наконечником 6. Согласно варианту осуществления изобретения, в котором используется магнетизм, на фиг. 12 показано, что первый полюсный наконечник 4 магнитно соединен с первым плечом 41, изготовленным из ферромагнитного материала, и второй полюсный наконечник 6 магнитно соединен со вторым плечом 42, изготовленным из ферромагнитного материала, при этом второе плечо 42 прижато к одному полюсу магнитного источника 40, являющегося магнитом или подобным элементом, а первое плечо 41 прижато к другому полюсу указанного магнитного источника 40. В этом случае экранирующие средства 20 установлены между магнитным источником 40 и полем взаимодействия элемента 1 с полюсными наконечниками 4 и 6 в направлении D. Эта схема расположения подходит для любого сочетания, когда применяются магнитопроницаемый элемент 1 и магнитные полюсные наконечники 4 и 6, либо магнитный элемент 1 и магнитопроницаемые полюсные наконечники 4 и 6, или магнитный элемент 1 и магнитные полюсные наконечники 4 и 6. Поле переноса, показанное как поперечное, может иметь любую другую конфигурацию в пространстве, которое, в частности, соответствует объему, имеющемуся в механизме часов или в часах и позволяет полю передаваться к шарниру в направлении D. При этом обеспечивается преимущество, состоящее в том, что размеры источников поля могут быть увеличены независимо от того, какими они являются, магнитными или электростатическими по своей природе.In addition, the
Согласно другому варианту осуществления изобретения притяжение между полюсными наконечниками 4, 6 и элементом 1 по своей природе является электростатическим. Может применяться описанная конструкция устройства, в котором используется магнитное притяжение. Однако в этом случае труднее обеспечить достаточный электростатический заряд, чтобы получить электростатические силы и вращающие моменты, намного превышающие гравитационные силы и крутящие моменты, передаваемые от механизма, с которым взаимодействует элемент 1.According to another embodiment of the invention, the attraction between the
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения притяжение между полюсными наконечниками 4, 6 и элементом 1 по своей природе является электростатическим. В этом случае вместо термина «магнитная проницаемость» используют термин «относительная диэлектрическая проницаемость» или «диэлектрическая постоянная» и вместо термина «магнитное поле» используют термин «электростатическое поле». Конструкция корректирующего устройства 10 полностью аналогична и его размеры выбраны в соответствии с постоянными электростатическими полями, создаваемыми между элементом 1 и полюсными наконечниками 4 и 6.According to another embodiment of the invention, the attraction between the
Согласно указанному варианту корректирующее устройство 10 имеет отношение к защите элемента часов 1, изготовленного из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, по меньшей мере, частично электризованным на первом конце 2 и на втором конце 3. Согласно изобретению корректирующее устройство 10 содержит с обеих сторон элемента, а именно со стороны первого конца 2 и со стороны второго конца 3, первую поверхность 5 первого полюсного наконечника 4 и вторую поверхность 7 второго полюсного наконечника 6, отделенные друг от друга воздушным промежутком, размер которого на величину заданного рабочего люфта J больше расстояния между центрами первого конца 2 элемента и второго конца 3 элемента, при этом каждый из полюсных наконечников 4, 6 может притягиваться электростатическим полем, передаваемым посредством одного из концов элемента 1, а именно посредством первого конца 2 или второго конца 3, либо может генерировать электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента 1, а именно, первый конец 2 или второй конец 3, причем на два конца 2, 3 элемента 1 действуют электростатические силы притяжения разной напряженности, в результате чего один из двух концов элемента 1 притягивается и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей 5, 7 полюсных наконечников 4, 6. Электростатические поля на первом конце 2 и на втором конце 3 элемента имеют разную напряженность.According to this embodiment, the
Согласно конкретному варианту осуществления изобретения как первый полюсный наконечник 4, так и второй полюсный наконечник 6 могут перемещаться в полости между двумя стопорными элементами 41, 42 или 43, 44 соответственно.According to a particular embodiment of the invention, both the
Короче говоря, согласно этому варианту осуществления изобретения используются электростатические силы и соответствующие крутящие моменты, и проводящий материал можно применять для элемента 1, если полюсные наконечники 4 и 6 являются электризованными и заряжены достаточной энергией, или для полюсных наконечников 4 и 6, если элемент 1 является электризованным и заряженным. Указанный проводящий материал поляризован индукцией, создаваемой деталями, которые являются постоянно заряженными. Может быть выполнен подобный вариант устройства, в котором вместо проводника используется изоляционный материал, полупроводник или диэлектрик. В таком случае поляризация ограничена поверхностью диэлектрика и сила притяжения и крутящий момент меньше, чем создаваемые при применении проводящего материала, однако все же приемлемы для часов.In short, according to this embodiment of the invention, electrostatic forces and corresponding torques are used, and the conductive material can be used for
Согласно другому варианту осуществления изобретения также можно объединить действие электростатических сил и соответствующих крутящих моментов и магнитных сил и соответствующих крутящих моментов.According to another embodiment of the invention, it is also possible to combine the action of electrostatic forces and corresponding torques and magnetic forces and corresponding torques.
Кроме того, изобретение относится к магнитному или, соответственно, к электростатическому шарниру 100, содержащему элемент 1 часов указанного типа, изготовленный из материала, который является, по меньшей мере, частично магнитопроницаемым или, соответственно, по меньшей мере, частично магнитным, и/или из материала, который является, по меньшей мере, частично проводящим или, соответственно, по меньшей мере, частично электризованным, при этом первый конец 2 и второй конец 3 элемента 1 шарнирно установлены в полости 1А.In addition, the invention relates to a magnetic or, accordingly, to an
Магнитный или, соответственно, электростатический шарнир 100 содержит устройство 10, корректирующее положение элемента 1 часов при повороте, которое содержит первую поверхность 5 первого полюсного наконечника 4 и вторую поверхность 7 второго полюсного наконечника 6, отделенные друг от друга воздушным промежутком Е, размер которого на величину заданного рабочего люфта J больше расстояния L между центрами первого конца 2 элемента и второго конца 3 элемента. Каждый из полюсных наконечников 4, 6 может притягиваться магнитным или, соответственно, электростатическим полем, испускаемым одним из концов элемента 1, а именно первым концом 2 или вторым концом 3, либо может создавать магнитное или, соответственно, электростатическое поле, притягивающее один из концов элемента 1, а именно первый конец 2 и второй конец 3. Поскольку магнитные или, соответственно, электростатические поля имеют разную напряженность, магнитные или, соответственно, электростатические силы притяжения, действующие на два конца 2, 3 элемента 1, также имеют разную напряженность, в результате чего один из двух концов 2, 3 элемента 1 притягивается и непосредственно или косвенно контактирует только с одной из поверхностей 5, 7 полюсных наконечников 4, 6.The magnetic or, accordingly,
Предпочтительно магнитный шарнир 100 содержит корректирующее устройство 10 согласно одному из описанных выше вариантов осуществления изобретения. Шарнир, кроме того, содержит элемент 1, имеющий, по существу, подобную валу часть, изготовленную из материала, который является, по меньшей мере, магнитопроницаемым или, соответственно, диэлектрически проницаемым или, по меньшей мере, магнитным или, соответственно, электростатическим, причем, подобная валу часть продолжается от первого конца 2 элемента до второго конца 3 элемента и определяет продольную ось D1. Корректирующее устройство 10 содержит средства, позволяющие установить элемент 1 в воздушном промежутке. Или же корректирующее устройство 10 может быть разобрано на несколько частей, которые для взаимодействия друг с другом, и/или с мостом 31, и/или с пластиной 30 содержат соответствующие средства, что позволяет установить элемент 1 таким образом, чтобы его первый конец 2 опирался на первую часть устройства, которая содержит первую поверхность 5 и первый полюсный наконечник 4, и затем собрать вторую часть устройства, которая содержит вторую поверхность 7 и второй полюсный наконечник 6.Preferably, the magnetic joint 100 comprises a
Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 8 и 9, элемент 1, вращающийся вокруг продольной оси D1, имеет веретенообразный участок 8, сечение которого уменьшается от центра тяжести элемента 1 по направлению ко второму концу 3 элемента для улучшения градиента магнитного поля вблизи второй поверхности 7 и облегчения центрирования второго конца 3 по оси D шарнира.According to the most preferred embodiment of the invention shown in FIG. 8 and 9, the
Когда магнитный шарнир 100 содержит элемент 1, который является элементом генератора, элемент 1, предпочтительно, должен быть динамически сбалансирован, чтобы обеспечивалась максимальная скорость поворота вокруг продольной оси D1.When the
Предпочтительно первый конец 2 элемента 1 установлен таким образом, чтобы обеспечивался ограниченный контакт его контактной поверхности, являющейся локально сферической или конической, с первой поверхностью 5.Preferably, the
Предпочтительно, первая поверхность 5 представляет собой вмещающую поверхность, предназначенную для взаимодействия с первым концом 2 элемента. Вмещающая поверхность является полой и локально сферической или конической.Preferably, the
В предпочтительном применении для генератора элемент 1 является балансом, ось D шарнира которого совпадает с продольной осью D1.In a preferred application for the generator,
Изобретение является максимально эффективным, если подобная валу часть элемента 1 изготовлена из ферромагнитного или намагниченного материала или содержит области, изготовленные из материала указанного типа, в направлении продольной оси D1 элемента 1, а остальная часть элемента 1 предпочтительно изготовлена из немагнитного или магнитоинертного материала, например кремния, или из материала, имеющего относительную магнитную проницаемость менее 1,0001, и изготовлена, в частности, с применением технологии MEMS или LIGA или подобной технологии либо, когда для изготовления остальной части элемента 1 используется, по меньшей мере, частично аморфный материал. В конкретном случае, когда элемент является балансом, по меньшей мере, обод и перекладины, предпочтительно, изготавливают из материала указанного типа, так же как и пружину баланса, связанную с ним. В результате чего отсутствуют какие-либо взаимные помехи между генератором и устройством 10, корректирующим положение элемента при повороте. Предпочтительно все подвижные детали, находящиеся вблизи концов 2 и 3 элемента, изготавливают из немагнитного материала указанного типа.The invention is most effective if the shaft-like part of the
Наиболее предпочтительным является вариант осуществления изобретения, согласно которому подпружиненный баланс, целиком изготовленный из кремния, содержит магнитный вал или вал, изготовленный из магнитопроницаемого материала, который проходит через главную ось инерции, или два полувала, которые являются магнитными или изготовлены из магнитопроницаемого материала и центрированы с обеих сторон баланса относительно одной и той же оси.Most preferred is an embodiment of the invention, according to which the spring-loaded balance made entirely of silicon comprises a magnetic shaft or a shaft made of a magnetically permeable material that passes through the main axis of inertia, or two half-axles that are magnetic or made of a magnetically permeable material and are centered with both sides of the balance relative to the same axis.
Магнитный шарнир 100 может иметь одну из трех конфигураций и включает:Magnetic joint 100 may have one of three configurations and includes:
- Элемент 1, содержащий, по существу, подобную валу часть, изготовленную из магнитопроницаемого материала, а также первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6, которые изготовлены из магнитного материала.- An
- Элемент 1, содержащий, по существу, подобную валу часть, изготовленную из магнитного материала, а также первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6, которые изготовлены из магнитопроницаемого материала.- An
- Элемент 1, содержащий, по существу, подобную валу часть, изготовленную из магнитного материала, а также первый полюсный наконечник 4 и второй полюсный наконечник 6, которые изготовлены из магнитного материала.- An
Естественно, можно создать конфигурацию с полями разной природы на двух концах элемента 1, т.е. с магнитным полем на одном конце элемента и с электростатическим полем на другом конце элемента.Naturally, you can create a configuration with fields of different nature at the two ends of
На фиг. 13 и 14 представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения, согласно которому устройство является компактным и имеет малую толщину, благодаря чему может использоваться в механизме плоских часов.In FIG. 13 and 14 present a preferred embodiment of the invention, according to which the device is compact and has a small thickness, so that it can be used in the mechanism of a flat watch.
Шарнир 100, который представлен здесь как магнитный, содержит демпфирующий узел.The
Опорной поверхностью 18А является выполненный в камне 18 отполированный вогнутый сферический сектор. Камень прижат к постоянному магниту 4, который создает остаточное магнитное поле с индукцией, предпочтительно превышающей 1 Тл. Опорный камень 43 с отполированным выпуклым профилем установлен с противоположной стороны магнита 4 относительно камня 18. Камень 18, магнит 4 и опорный камень 43 вставлены в оправу 40, изготовленную, например, из бериллиевой бронзы. Предпочтительно камень 18 и опорный камень 43 устанавливают в оправе 40 с натягом с применением клея или посредством удерживающих средств, обеспечивающих удерживающую силу более 1 Н. Оправа 40 скользит свободно в блоке 41 с отверстием 34 для прохода первого конца 2 элемента 1, который в данном случае представляет собой подпружиненной баланс. В блоке 41 вблизи отверстия 34 имеется радиальный антиударный элемент или радиальный амортизатор 32, сформированный, в частности, заплечиком, который вращается вокруг оси D.The supporting
Сборка выполняется таким образом, чтобы первый конец 2 элемента 1 мог перемещаться в вогнутом секторе 18 А опоры и чтобы выпуклый сектор опорного камня 43 находился на другом конце. Внешний блок 41 выполняет функцию стопора для элемента 1 во время ударов.The assembly is carried out in such a way that the
Предпочтительно первый конец 2 элемента или баланса 1 имеет кривизну, которая меньше кривизны сектора камня 18, и контакт обеспечивается на единственном мосту. Вогнутый сектор 18А камня 18 уменьшает величину промежутка между магнитным полюсным наконечником 4 и первым концом 2 элемента 1 и, таким образом, также формирует резервуар для масла.Preferably, the
Аналогичную операцию по сборке выполняют на втором конце 3 элемента 1. В этом случае опорной поверхностью 19А является выполненный в камне 19 отполированный вогнутый сферический сектор. Камень прижат к постоянному магниту 6, который создает остаточное магнитное поле с индукцией, предпочтительно выше 1 Тл. Опорный камень 46 с отполированным выпуклым профилем установлен с противоположной стороны магнита 6, относительно камня 19. Камень 19, магнит 6 и опорный камень 46 вставлены в оправу 44, изготовленную, например, из бериллиевой бронзы. Оправа 44 скользит свободно в блоке 45 с отверстием 35 для прохода второго конца 3 элемента 1. В блоке 45 вблизи отверстия 35 имеется радиальный антиударный элемент или радиальный амортизатор 33, сформированный, в частности, заплечиком, который вращается вокруг оси D. Сборка выполняется таким образом, чтобы второй конец 3 элемента 1 мог перемещаться в вогнутом секторе опоры 19А и чтобы выпуклый сектор опорного камня 46 находился на другом конце. На фиг. 14 показан концевой узел на втором конце 3 элемента, который демпфирован амортизатором, представляющим собой пружинящий ударостойкий рычаг 50. Пружинящий рычаг 50, как показано на фиг. 14, крепится к пластине 30 или к мосту 31. Рычаг имеет свободный конец, который, по меньшей мере, одной контактной поверхностью примыкает к выпуклому куполу опорного камня 46, а согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения рычаг примыкает к опорному камню тремя контактными поверхностями 51, 52, 53, образующими треугольник. Таким образом, силы равномерно распределены и обеспечено надежное удержание в осевом направлении несущей сборки второго полюсного наконечника 6. Пружинящий ударостойкий рычаг указанного типа предпочтительно установлен с предварительным натягом порядка 0,5 Н.A similar assembly operation is performed at the
Несомненно, аналогичный концевой узел, симметрично примыкающий к опорному камню 43, может быть размещен вблизи первого конца 2 элемента 1.Undoubtedly, a similar end node, symmetrically adjacent to the supporting
Магниты 4 и 6 являются предпочтительно постоянными магнитами Nd-Fe-B, например марки "Vacodym®", представленной на рынке компанией Vacuumschmelze GmbH.
Изобретение также относится к часовому механизму 1000, содержащему, по меньшей мере, одно устройство 10 указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте и/или, по меньшей мере, один магнитный и/или электростатический шарнир 100 указанного типа.The invention also relates to a
Изобретение также относится к часам, содержащим, по меньшей мере, один часовой механизм 1000 указанного типа, и/или, по меньшей мере, одно устройство 10 указанного типа, корректирующее положение элемента при повороте, и/или, по меньшей мере, один магнитный или соответственно электростатический шарнир 100 указанного типа.The invention also relates to a watch comprising at least one
Claims (29)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP10190510.7 | 2010-11-09 | ||
EP10190510.7A EP2450758B1 (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Magnetic pivot and electrostatic pivot |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145342/28A Division RU2565329C2 (en) | 2010-11-09 | 2011-11-08 | Magnetic and/or electrostatic hinge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602476C1 true RU2602476C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=43902662
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145342/28A RU2565329C2 (en) | 2010-11-09 | 2011-11-08 | Magnetic and/or electrostatic hinge |
RU2015137517/12A RU2602476C1 (en) | 2010-11-09 | 2011-11-08 | Magnetic hinge |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145342/28A RU2565329C2 (en) | 2010-11-09 | 2011-11-08 | Magnetic and/or electrostatic hinge |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9030070B2 (en) |
EP (2) | EP2450758B1 (en) |
JP (2) | JP5770605B2 (en) |
CN (2) | CN102540856B (en) |
HK (2) | HK1172957A1 (en) |
RU (2) | RU2565329C2 (en) |
WO (1) | WO2012062524A1 (en) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH703475B1 (en) * | 2010-07-30 | 2015-06-30 | Swatch Group Res & Dev Ltd | A method of making a noncontact transmission in a timepiece movement. |
EP2450758B1 (en) * | 2010-11-09 | 2017-01-04 | Montres Breguet SA | Magnetic pivot and electrostatic pivot |
CH707582B1 (en) * | 2013-02-04 | 2018-12-14 | Montres Breguet Sa | Watch sub-assembly with magnetic or electrostatic pivoting. |
US9509204B2 (en) * | 2013-12-12 | 2016-11-29 | The Boeing Company | Motion-damping systems between base structure and an attached component and methods including the same |
US9670981B2 (en) * | 2013-12-12 | 2017-06-06 | The Boeing Company | Motion-damping systems and methods including the same |
EP2887153B1 (en) * | 2013-12-19 | 2023-06-28 | Montres Breguet SA | Magnetic centring device |
EP2887007B1 (en) * | 2013-12-19 | 2017-08-02 | Montres Breguet SA | Setting device for monitoring components |
EP2990885B1 (en) | 2013-12-23 | 2017-07-26 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Mechanical clock movement with magnetic escapement |
US9772604B2 (en) * | 2013-12-23 | 2017-09-26 | Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse | Timepiece synchronization mechanism |
JP6166847B2 (en) * | 2013-12-23 | 2017-07-19 | ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム | Magnetic and / or electrostatic resonator |
EP3081997A1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-19 | Montres Breguet S.A. | Magnetic shock-absorber for timepiece arbour |
CH711219A2 (en) | 2015-06-16 | 2016-12-30 | Montres Breguet Sa | A magnetic device for pivoting a shaft in a watch movement. |
CH711220A2 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-30 | Montres Breguet Sa | A magnetic device for pivoting a shaft in a watch movement. |
EP3185083B1 (en) * | 2015-12-23 | 2018-11-14 | Montres Breguet S.A. | Mechanical timepiece mechanism with anchor escapement |
CH712502A2 (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-30 | Montres Breguet Sa | Anti-shock device for a watch movement. |
CH712726A2 (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-31 | Montres Breguet Sa | Pendulum oscillator-spiral clock with magnetic pivot. |
EP3312681B1 (en) * | 2016-10-19 | 2020-01-29 | Montres Breguet S.A. | Clock movement comprising a device for equalising an engine torque |
KR102174195B1 (en) * | 2017-07-21 | 2020-11-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Magnetic levitation system, carrier for magnetic levitation system, and method of operating the magnetic levitation system |
EP3489767A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Montres Breguet S.A. | Magnetic device for centring an arbour in a clock movement |
EP3579058B1 (en) * | 2018-06-07 | 2021-09-15 | Montres Breguet S.A. | Timepiece comprising a tourbillon |
CH715163A2 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-15 | Blancpain Sa | Timepiece component with non-magnetic alloy shafted part. |
EP3650954A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-13 | Montres Breguet S.A. | Governor for a watch |
EP3671369B1 (en) | 2018-12-18 | 2022-08-17 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Device for geometric control for timepiece wheels |
EP3757684A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Inertial mobile for timepiece resonator with device for magnetic interaction insensitive to external magnetic field |
US20240154544A1 (en) * | 2021-05-20 | 2024-05-09 | Sri Llc | Magnetic suspension device |
EP4202564A1 (en) | 2021-12-22 | 2023-06-28 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Mechanical timepiece movement comprising a magnetically pivoted balance |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB739979A (en) * | 1953-04-22 | 1955-11-02 | Roulements A Billes Miniatures | Magnetic bearing |
US3493275A (en) * | 1967-12-18 | 1970-02-03 | Little Inc A | Vertical suspension system |
US5218257A (en) * | 1990-09-17 | 1993-06-08 | Maglev Technology, Inc. | Magnetic levitation self-regulating systems |
WO2006045824A2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Tag Heuer Sa | Wristwatch regulating member and mechanical movement comprising one such regulating member |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE739979C (en) | 1940-03-15 | 1943-10-08 | Sicherheitsglas G M B H | Multi-layer, shatterproof glass with heating wires embedded in the shatter-binding intermediate layer |
FR1115966A (en) * | 1953-11-03 | 1956-05-02 | Junghans Geb Ag | Rotary balance regulator |
DE1734590U (en) * | 1956-09-03 | 1956-11-22 | Friedrich Mauthe G M B H | DEVICE FOR MAGNETIC RELIEF OF THE BEARINGS OF VERTICAL SHAFTS IN FINE MECHANICAL GARETS, IN PARTICULAR IN WATCHES. |
DE1220224B (en) * | 1958-07-25 | 1966-06-30 | Kern & Co Ag | Magnetic, practically frictionless, horizontal or almost horizontal system axis with regard to rotation around its longitudinal axis, which is in indifferent equilibrium |
DE1211460B (en) | 1962-07-21 | 1966-02-24 | Siemens Ag | Magnetic bearing for standing waves, especially for the runner shaft of an electricity meter |
FR1513269A (en) * | 1966-07-08 | 1968-02-16 | Csf | Development of electrostatic suspension devices for the rotor of a gyroscope |
DE1946176A1 (en) * | 1969-09-12 | 1971-03-18 | Bodenseewerk Geraetetech | Magnetic gyro bearing |
JPS5485691A (en) * | 1977-12-20 | 1979-07-07 | Okamura Shiro | Electrostatic application device |
JPS60167814U (en) * | 1984-04-16 | 1985-11-07 | 河口湖精密株式会社 | Rotating shaft support structure |
US4753623A (en) * | 1986-12-16 | 1988-06-28 | Krut William A | Magnetic spinner device |
US5095237A (en) * | 1990-03-20 | 1992-03-10 | Nova Corporation Of Alberta | Sectoral core for magnetic bearing |
US6153958A (en) * | 1994-05-23 | 2000-11-28 | The University Of Chicago | Bearing design for flywheel energy storage using high-TC superconductors |
US5506459A (en) * | 1995-09-15 | 1996-04-09 | Ritts; Gary | Magnetically balanced spinning apparatus |
DE19854063A1 (en) * | 1998-11-24 | 2000-10-19 | Vladimir Jagmann | Magnetic bearing system, e.g. for watches, comprises magnetisable spindle suspended between poles of magnets arranged to oppose effect of gravity |
WO2003042650A1 (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-22 | Lord Corporation | Balancing device for a rotating member and associated methods |
GB0324439D0 (en) | 2003-10-20 | 2003-11-19 | Levingston Gideon R | Minimal thermal variation and temperature compensating non-magnetic balance wheels and methods of production of these and their associated balance springs |
JP4779532B2 (en) * | 2005-09-26 | 2011-09-28 | カシオ計算機株式会社 | Electrostatic motor and clock module using the same |
US8149079B2 (en) * | 2009-12-12 | 2012-04-03 | Sanza Nkashama Tshilobo Kazadi | Magnetically levitated mount |
EP2450758B1 (en) * | 2010-11-09 | 2017-01-04 | Montres Breguet SA | Magnetic pivot and electrostatic pivot |
-
2010
- 2010-11-09 EP EP10190510.7A patent/EP2450758B1/en active Active
-
2011
- 2011-10-12 EP EP11767731.0A patent/EP2638436B1/en active Active
- 2011-10-12 WO PCT/EP2011/067818 patent/WO2012062524A1/en active Application Filing
- 2011-11-07 US US13/290,544 patent/US9030070B2/en active Active
- 2011-11-08 RU RU2011145342/28A patent/RU2565329C2/en active
- 2011-11-08 RU RU2015137517/12A patent/RU2602476C1/en active
- 2011-11-09 JP JP2011245490A patent/JP5770605B2/en active Active
- 2011-11-09 CN CN201110353588.5A patent/CN102540856B/en active Active
- 2011-11-09 CN CN201510151749.0A patent/CN104749936B/en active Active
-
2013
- 2013-01-03 HK HK13100061.9A patent/HK1172957A1/en unknown
-
2015
- 2015-03-24 US US14/667,040 patent/US10018967B2/en active Active
- 2015-04-10 JP JP2015080685A patent/JP6059282B2/en active Active
- 2015-12-29 HK HK15112792.8A patent/HK1212050A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB739979A (en) * | 1953-04-22 | 1955-11-02 | Roulements A Billes Miniatures | Magnetic bearing |
US3493275A (en) * | 1967-12-18 | 1970-02-03 | Little Inc A | Vertical suspension system |
US5218257A (en) * | 1990-09-17 | 1993-06-08 | Maglev Technology, Inc. | Magnetic levitation self-regulating systems |
WO2006045824A2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Tag Heuer Sa | Wristwatch regulating member and mechanical movement comprising one such regulating member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10018967B2 (en) | 2018-07-10 |
US9030070B2 (en) | 2015-05-12 |
HK1212050A1 (en) | 2016-06-03 |
CN102540856B (en) | 2015-05-13 |
HK1172957A1 (en) | 2013-05-03 |
RU2565329C2 (en) | 2015-10-20 |
CN104749936A (en) | 2015-07-01 |
CN102540856A (en) | 2012-07-04 |
US20150234361A1 (en) | 2015-08-20 |
US20120112589A1 (en) | 2012-05-10 |
EP2450758A1 (en) | 2012-05-09 |
EP2450758B1 (en) | 2017-01-04 |
JP5770605B2 (en) | 2015-08-26 |
JP2012103249A (en) | 2012-05-31 |
RU2011145342A (en) | 2013-05-20 |
CN104749936B (en) | 2018-02-02 |
EP2638436A1 (en) | 2013-09-18 |
JP2015155914A (en) | 2015-08-27 |
JP6059282B2 (en) | 2017-01-11 |
WO2012062524A1 (en) | 2012-05-18 |
EP2638436B1 (en) | 2019-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2602476C1 (en) | Magnetic hinge | |
RU2565323C2 (en) | Magnetic and/or electrostatic shockproof device | |
KR101165595B1 (en) | Detachable magnet holder | |
JP6059366B2 (en) | Timepiece subassembly that guides the magnetic or electrostatic rotation of the timepiece movable element | |
WO2007065608A1 (en) | Magnetic levitation system | |
EP2282240A2 (en) | Regulating element for wristwatch and mechanical movement comprising such a regulating element | |
JP6484723B2 (en) | Magnetic shock resistant system for watch arbor | |
US2856239A (en) | Means for suspending rotatable objects in space | |
JP6340114B2 (en) | Impact resistant device for timepiece movements | |
JP6386631B2 (en) | Hybrid timer oscillator | |
US20160085213A1 (en) | Arbor of a pivoting movable timepiece component | |
CN109839812B (en) | Magnetic device for centering an axis in a timepiece movement | |
JP2002357665A (en) | Astatic rotation type vibration detector using pendulum having permanent magnet arranged in parallel magnetic field | |
CH704068A2 (en) | Orientation method for guiding pivotally e.g. balance wheel in magnetic pivot of horological movement of watch, involves creating imbalance between electrostatic and magnetic fields around component to create differential of forces |